(一)發病原因
本病因珠蛋白基因突變引起，系常染色體顯性遺傳病，故又名為“傢族性紫紺癥”。臨床上所見均為雜合子狀態。
(二)發病機制
血紅蛋白傳遞氧依賴血紅素中的鐵處於還原狀態(二價鐵)，當鐵氧化為高鐵狀態(三價鐵)，血紅蛋白即成為高鐵血紅蛋白而不能結合氧。在生理狀態下，高鐵血紅蛋白僅占血紅蛋白的0.01以下。當高鐵血紅蛋白含量>0.01時，出現發紺;>0.25時出現臨床癥狀;>0.80時可導致死亡。本病的珠蛋白鏈氨基酸變異多發生在與血紅素有關的位置上，例如與血紅素鄰近的組氨酸被酪氨酸替代，酪氨酸的羥基使鐵穩定在三價狀態，對高鐵血紅蛋白還原酶系統產生抵抗，結果生成高鐵血紅蛋白(血紅蛋白M)。除血紅蛋白M外，臨床上所見到的高鐵血紅蛋白引起的發紺還有兩大類原因：高鐵血紅蛋白還原酶缺乏和藥物、化學物質引起的高鐵血紅蛋白。發病機制與本病不同。